معيار الدائرة

في نظرية التحكم والاستقرار غير الخطي ، يُعد معيار الدائرة معيارًا للاستقرار للأنظمة غير الخطية المتغيرة مع الزمن. ويمكن اعتباره تعميمًا لمعيار نايكويست للاستقرار للأنظمة الخطية الثابتة مع الزمن .

ملخص

لنفترض نظامًا خطيًا يخضع لتغذية راجعة غير خطية، أي عنصر غير خطيφ(v،ت){\displaystyle \varphi (v,t)}موجود في حلقة التغذية الراجعة. افترض أن العنصر يحقق شرط القطاع.[μ1،μ2]{\displaystyle [\mu _{1},\mu _{2}]}و(لتبسيط الأمور) أن يكون نظام الحلقة المفتوحة مستقرًا. عندئذٍ يكون نظام الحلقة المغلقة مستقرًا تقاربيًا عالميًا إذا لم يخترق مسار نايكويست الدائرة التي قطرها هو القطعة المستقيمة[-1/μ1،-1/μ2]{\displaystyle [-1/\mu _{1},-1/\mu _{2}]}تقع على المحور السيني .

وصف عام

ضع في اعتبارك النظام غير الخطي

x˙=أx+بw،{\displaystyle {\dot {\mathbf {x} }}=\mathbf {Ax} +\mathbf {Bw} ,}
v=جx،{\displaystyle \mathbf {v} =\mathbf {Cx} ,}
w=φ(v،ت).{\displaystyle \mathbf {w} =\varphi (v,t).}

لنفترض أن

  1. μ1vφ(v،ت)μ2v، v،ت{\displaystyle \mu _{1}v\leq \varphi (v,t)\leq \mu _{2}v,\ \forall v,t}
  2. المحقق(أناωأنان-أ)0، ωR-1 و μ0[μ1،μ2]:أ+μ0بج{\displaystyle \det(i\omega I_{n}-A)\neq 0,\ \forall \omega \in R^{-1}{\text{ and }}\exists \mu _{0}\in [\mu _{1},\mu _{2}]\,:\,A+\mu _{0}BC}مستقر
  3. [(μ2ج(أناωأنان-أ)-1ب-1)(1-μ1ج(أناωأنان-أ)-1ب)]<0 ωR-1.{\displaystyle \Re \left[(\mu _{2}C(i\omega I_{n}-A)^{-1}B-1)(1-\mu _{1}C(i\omega I_{n}-A)^{-1}B)\right]<0\ \forall \omega \in R^{-1}.}

ثمج>0،دلتا>0{\displaystyle \exists c>0,\delta >0}بحيث تتحقق العلاقة التالية لأي حل للنظام:

|x(ت)|جهـ-دلتات|x(0)|، ت0.{\displaystyle |x(t)|\leq ce^{-\delta t}|x(0)|,\ \forall t\geq 0.}

يُعرف الشرط 3 أيضاً بشرط التردد . أما الشرط 1 فهو شرط القطاع .

مراجع

  • حداد، وسيم م.؛ تشيلابوينا، فيجاي سيكار (2011). الأنظمة الديناميكية غير الخطية والتحكم: منهج قائم على ليابونوف . مطبعة جامعة برينستون. ISBN 9781400841042.
  • خليل، حسن ك. (2002). الأنظمة غير الخطية (  الطبعة الثالثة). أبر سادل ريفر، نيوجيرسي: برنتيس هول. ص  265. ISBN 978-0130673893.